七、氨基酸生物合成的调节
1、通过终端产物对氨基酸生物合成的抑制
(—)
(—)
L-组氨醛
L-组氨酸
七、氨基酸生物合成的调节
1、通过终端产物对氨基酸生物合成的抑制
—
如在苏氨酸合成异亮氨酸中，后 者是苏氨酸脱氨酶的反馈抑制物。
反馈抑制
ABCDE
(—)
(— )
E
如在谷氨酸形成谷氨酰胺中， 谷氨酰胺合酶受8种产物的反 馈抑制。
协同抑制
ABCD
(— )
FGH
(—)
终端产物E和H既抑制在合成过程中共经途径的第一个 酶，也抑制在分道后第一个产物的合成酶。
N1-（5‘-磷酸核糖）-AMP
嘌呤类合成
5‘-磷酸核糖-4-羧酰 胺-5-氨基咪唑核苷酸
N1-5‘-磷酸核酮糖亚氨甲基-5-氨基 咪唑基羧酰核苷酸
N1-5‘-磷酸核酮糖亚氨甲基-5-氨基 咪唑基-4-羧酰核苷酸
六、芳香族氨基酸生物合成
2、组氨酸的生物合成
咪唑甘油磷酸
咪唑丙酮醇磷酸
L-组氨醇磷酸
L-组氨醇
OH
4-羟基苯丙酮酸
六、芳香族氨基酸生物合成
1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成
COOCH2 || O--C--COOHO H H
COO
氨基苯甲酸合酶
COO NH2 氨基苯甲酸磷酸
核糖转移酶
-2 O3 P O H2 C NH
Gln 分支酸
Glu
邻氨基苯甲酸
O
5‘-磷酸核糖-1’-焦磷酸（PRPP）
HO OH
N-（5‘-磷酸核糖）-氨基苯甲酸
OH OH
色氨酸合酶
N H
吲哚 丝氨酸
甘油醛-3-磷酸
NH 吲哚-3-甘油磷酸
NH3+ CH COO-
C CH C H CH
CH2-OPO2 3
异构酶
吲哚-3-甘油磷酸合酶
OH OH COO HO C CH C H CH NH CH2-OPO2 3
色氨酸合酶 H2O
谷氨酸族：包括Glu、Gln、Pro、Arg；
天冬氨酸族：包括Asp、Asn、Met、Thr、Lys； 丝氨酸族：包括Ser、Cys、Cys-Cys； 丙酮酸族：包括Ala、Val、Leu； 芳香族：包括Phe、Tyr、Trp；
组氨酸族：包括His;
一、氨基酸生物合成概述
Review
苯丙酮酸 CH2COCOO氨基转移酶 谷氨酸
NH3+ H2C CH COO-
分支酸
苯丙氨酸 -酮戌二酸
变位酶
CH2 || O--C--COO-
脱水酶
H2O+CO2
-OOC
脱氢酶
HO
NH 3+
CH 2COCOO-
NAD+ NADH+CO
2
氨基转移酶 谷氨酸
H 2C
CH COO-
预苯酸
酪氨酸
OH
-酮戌二酸
第31章 氨基酸的生物合成
第31章 氨基酸的生物合成
氨基酸生物合成概述 个别氨基酸的生物合成 氨基酸生物合成的调节
一、氨基酸生物合成概述
Review
各种氨基酸的生物合成途径各异，但其碳骨架的形 成却具有共性，主要来源于几条代谢的中间产物， 如柠檬酸循环、糖酵解、戌糖磷酸途径等。根据它 们合成途径的相似性把它们归为六大族：
H2 C
N H
色氨酸
烯醇式L-（O-羧基苯氨基）-L-脱氧核酮糖-5-磷酸
六、芳香族氨基酸生物合成
1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成
PEP
H2 C NH3+ CH COO-
Ser
N H
PRPP (5‘-磷酸核糖-1’-焦磷酸)
赤藓糖-4-磷酸
六、芳香族氨基酸生物合成
2、组氨酸的生物合成
N1-（5‘-磷酸核糖）-ATP
生物体利用3种反应把氨转化为有机物，有利于氨基 酸的生物合成。 1、形成氨甲酰磷酸； 2、形成谷氨酸；
3、形成谷氨酰胺；
1
2
3
氨甲酰磷酸参与尿素循环的精氨酸合成及嘧啶生物合成。
一、氨基酸生物合成概述
Review
生物体利用3种反应把氨转化为有机物，有利于氨基 酸的生物合成。
谷氨酸脱氢酶既可利用NADH作为其辅酶，也可利 用NADPH作为其辅酶。
天冬酰Asn + Glu
四、丙酮酸族氨基酸生物合成
这类主要有丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸。 1、丙氨酸生物合成：由丙酮酸和谷氨酸在谷丙转氨 酶的作用下形成。 2、缬氨酸和异亮氨酸的生物合成
3、亮氨酸的生物合成
五、丝氨酸族氨基酸生物合成
这类主要有丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸。 1、丝氨酸的生物合成
谷氨酸激酶
谷氨酸脱氢酶
二氢吡咯-5-羧酸还原酶
自动环化
谷氨酰--半醛
二、谷氨酸族氨基酸生物合成
3、由-酮戌二酸合成精氨酸
+氨甲酰磷酸Cit
三、天冬氨酸族氨基酸生物合成
这类主要有Asp、Asn、Met、Thr、Lys、Ile。 1、天冬氨酸生物合成
三、天冬氨酸族氨基酸生物合成
2、天冬酰胺生物合成
一、氨基酸生物合成概述
Review
生物体利用3种反应把氨转化为有机物，有利于氨基 酸的生物合成。
ATP
NH4+
ADP
Pi + H+
谷氨酸 谷氨酰胺
E:谷氨酰胺合成酶
谷氨酰-5-磷酸
二、谷氨酸族氨基酸生物合成
这一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg。 1、由-酮戌二酸合成谷氨酸
游离氨
二、谷氨酸族氨基酸生物合成
这一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg。 2、由-酮戌二酸合成谷氨酰胺
二、谷氨酸族氨基酸生物合成
2、由-酮戌二酸合成谷氨酰胺 -酮戌二酸也可在谷氨酸合酶作用下接受谷氨酰胺 的酰氨基形成谷氨酸。
二、谷氨酸族氨基酸生物合成
这一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg。 3、由-酮戌二酸合成脯氨酸
六、芳香族氨基酸生物合成
1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成
赤藓糖-4-磷酸
PEP
3-脱氧-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸
3-脱氢奎尼酸
3-脱氢莽草酸
莽草酸
分支酸
5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸
莽草酸-3-磷酸
六、芳香族氨基酸生物合成
1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成
COOCH2 || O--C--COOHO H H
磷酸丝氨酸转氨酶
磷酸甘油脱氢酶 磷酸丝氨酸磷酸酶
五、丝氨酸族氨基酸生物合成
2、甘氨酸的生物合成
五、丝氨酸族氨基酸生物合成
3、半胱氨酸的生物合成
六、芳香族氨基酸生物合成
1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成
Phe\Tyr\Trp只能由植物和微生物合成，这3种氨基酸的 合成途径有7步是共有的，合成的起始物是赤藓糖-4-磷酸 和磷酸烯醇式丙酮酸。最后形成分支酸，再由分支酸形 成二条途径，一条形成苯丙氨酸和酪氨酸，另一条形成 组氨酸。